北京神州普惠科技股份有限公司是一家專注于光纖傳感器研發(fā)和提供監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案的型企業(yè)。為了滿足當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展要求，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)攻關(guān)和研發(fā)，公司成功研發(fā)出一系列高性能的基于光纖光柵的應(yīng)變、溫度、位移、低頻加速度和壓力傳感器，和基于光纖MEMS的高頻加速度、氣體和傾角傳感器，以及高精度和高可靠性信號(hào)解調(diào)設(shè)備?？蓮V泛使用在航空航天、大型機(jī)械、石油化工、橋梁隧道、邊坡防護(hù)、電力系統(tǒng)等的健康監(jiān)測(cè)和評(píng)估。

一、光纖傳感器

　　光纖傳感器是一種新型的傳感器。自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已經(jīng)成為傳感器技術(shù)的一個(gè)新興的重要分支。光纖傳感器具有體積小、防爆、對(duì)電絕緣、抗電磁干擾、精度高、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性好，且在單根光纖上可以布置多個(gè)針對(duì)不同參數(shù)的測(cè)量光纖傳感器形成分布式傳感器的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)一線多點(diǎn)，無(wú)緣多場(chǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)測(cè)量。并且隨著光纖傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、壓力、位移、速度、加速度、氣敏等各類傳感器產(chǎn)品。因此，在許多工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，特別是在大型橋梁、大壩、核電工程等工程領(lǐng)域的安全監(jiān)測(cè)方面已經(jīng)取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

二、光纖傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　光纖傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用新一代的光學(xué)傳感技術(shù)，具有測(cè)量精度高、抗電磁干擾、分布式傳感、本征無(wú)源防爆、信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)、抗腐蝕、抗疲勞特性等諸多優(yōu)點(diǎn)，適合各種惡劣復(fù)雜環(huán)境的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

　　光纖傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、力、位移、速度、壓力、氣敏等多種物理量的測(cè)量?？梢圆捎么?lián)和并聯(lián)等多種方式進(jìn)行分布式復(fù)用。滿足了當(dāng)前多參量、大容量、分布式、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的要求，大大提高了數(shù)據(jù)采集的可靠性和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的易維護(hù)性。

　　光纖傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)海量傳感信息的存儲(chǔ)及有效信息提取、多元信息的融合、存儲(chǔ)方法的研究。一方面確保了評(píng)估需要信息不丟失，另一方面通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘提取有用信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀況的智能化評(píng)估和分析。

三、光纖傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用方案

1、土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　橋梁、大壩、隧道、大跨度空間結(jié)構(gòu)、海洋平臺(tái)、石油輸送管道、邊坡等大型土木工程結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中受到環(huán)境荷載作用、疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等災(zāi)變因素的耦合作用，結(jié)構(gòu)不可避免地產(chǎn)生損傷累計(jì)和抗力衰減，從而抵抗自然災(zāi)害的能力下降，甚至引發(fā)災(zāi)難性的突發(fā)事故，直接會(huì)造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)這些大型結(jié)構(gòu)進(jìn)行長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)非常必要。采用土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)穩(wěn)定性好耐久性強(qiáng)的光纖光柵傳感對(duì)結(jié)構(gòu)的重要位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為其科學(xué)管理和使用提供依據(jù)。

　　應(yīng)用范圍：

　　1)水利水工、隧道安全監(jiān)測(cè);

　　2)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè);

　　3)會(huì)展中心、體育場(chǎng)館等大跨建(構(gòu))筑物健康監(jiān)測(cè);

　　4)橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)。

2、電力行業(yè)溫度監(jiān)測(cè)

　　由于光纖光柵傳感器不受任何強(qiáng)電磁場(chǎng)的影響，所以特別適合用于各類中高壓電力設(shè)備、變電站系統(tǒng)、中高壓電纜實(shí)時(shí)在線溫度監(jiān)測(cè)，刀閘、開關(guān)柜、電纜隧道、電纜井、電纜夾層、變電站在線溫度探測(cè)。整個(gè)溫度傳感網(wǎng)絡(luò)由光纖組成，光纖傳感器監(jiān)測(cè)與光纖信號(hào)傳輸是無(wú)電的，其優(yōu)良的絕緣性能，不引雷，及時(shí)收到雷電系統(tǒng)也能正常工作。通過(guò)局域網(wǎng)、internet網(wǎng)及MIS系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)電力安全生產(chǎn)和運(yùn)行提供方便、直接、安全、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè);

3、隧道、石化、大型掩體的火災(zāi)消防

　　作為無(wú)電探測(cè)的光纖光柵傳感器(探頭)是無(wú)源光器件、本征非常安全，不僅可以代替各類傳統(tǒng)的火災(zāi)感溫探測(cè)技術(shù)，用于核電站、城市地鐵隧道、公路及鐵路長(zhǎng)距離隧道、電纜隧道、重要建筑等場(chǎng)所，傳感器在施工中和運(yùn)行中無(wú)須動(dòng)火、動(dòng)電，非常適合應(yīng)用在各種石化儲(chǔ)油、儲(chǔ)汽罐、易燃易爆品庫(kù)等重要場(chǎng)所，通過(guò)傳感器對(duì)監(jiān)控場(chǎng)所溫度和溫度變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以將各類火災(zāi)隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。

　　應(yīng)用范圍：

　　1)隧道火災(zāi)監(jiān)測(cè)

　　2)石化儲(chǔ)備火災(zāi)監(jiān)測(cè)

　　4、大型機(jī)械裝備健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　大型起重機(jī)械，萬(wàn)噸級(jí)船舶、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、大型發(fā)電機(jī)、航空飛機(jī)等大型機(jī)械裝備和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)息息相關(guān)。通常大型機(jī)械裝備的檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)人工目測(cè)檢測(cè)或者借助便攜式儀器測(cè)量對(duì)其的安全狀況進(jìn)行評(píng)估。這導(dǎo)致對(duì)長(zhǎng)期使用健康分析和突發(fā)狀況對(duì)機(jī)械的影響無(wú)法及時(shí)做出評(píng)估。同時(shí)機(jī)械裝備損傷過(guò)程是一個(gè)多參數(shù)復(fù)雜場(chǎng)耦合的過(guò)程，無(wú)法通過(guò)一個(gè)人或者一種參數(shù)對(duì)其做出的監(jiān)測(cè)。光纖光柵傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)溫度，應(yīng)變、加速度、位移、傾角、壓力等多參量的測(cè)量，滿足了大型機(jī)械監(jiān)測(cè)多參量、大容量、分布式、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的要求，大大提高了數(shù)據(jù)采集的可靠性和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的易維護(hù)性。

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